研究了免耕、旋耕和深松3种耕作方式对茶园土壤紧实度、土壤含水率、土壤容重、茶叶产量构成因素及茶叶产量的影响.结果表明: 3种耕作方式对土壤容重和土壤紧实度的影响效果为深松>旋耕>免耕.旋耕和深松能够打破粘盘层,降低深层土壤紧实度.0~30 cm耕层深松土壤容重较免耕下降16.4%,土壤紧实度下降13.4%~27.5%;深松可以显著增加土壤的储水空间,进而增强土壤持水能力,扩大土壤水库容,深松15~30 cm层含水量与免耕相比增加7.7%.不同耕作方式对土壤孔隙度影响不大.旋耕和深松方式下土壤比表面积增加,土壤气体和液体的比例均明显升高.茶叶的光合速率和蒸腾速率的日变化曲线均为“双峰”型,气孔因素是导致“午休”的主要原因.在深松方式下,茶树叶片蒸腾速率降低,芽叶密度增加,百芽干质量和水分利用效率升高,茶叶产量分别比免耕和旋耕增加17.6%和6.8%.深松是皖东地区茶园较为适宜的耕作方式.
The effects of three tillage methods, i.e., no tillage, rotary tillage, deep tillage, on tea garden soil compaction, soil moisture, soil bulk density, yield component factors and tea yield were studied through field experiments in Langxi Country of Anhui Province. The results indicated that the effects of three tillage methods on soil bulk density and soil compaction were in order of deep tillage>rotary tillage>no tillage. Deep tillage and rotary tillage could effectively break the argillic horizon layer and decrease the soil compaction. Compared with no tillage, soil compaction and soil bulk density (0-30 cm) under deep tillage decreased 16.4% and 13.4%-27.5%, respectively. Deep tillage could significantly increase soil water storage space and enhance the water holding capacity of the soil. Compared with no tillage, the soil moisture of 15-30 cm soil layer was increased by 7.7% under deep tillage. The different tillage methods had little effect on soil porosity. Rotary tillage and deep tillage could increase soil specific surface area and the ratios of soil gas and soil liquid. The diurnal changes of photosynthetic rate and transpiration rate of tea both exhibited doublepeak pattern. There was a significant midday depression caused principally by stomatal factors. Under deep tillage, the tea leaf transpiration rate decreased, shoot density increased, 100bud dry mass and water use efficiency increased significantly, and the tea yield increased by 17.6% and 6.8% compared with no tillage and rotary tillage, respectively. Deep tillage was the most appropriate tillage practice in tea garden of east Anhui Province.
全 文 :不同耕作方式对茶园土壤物理性状及
茶叶产量的影响∗
苏有健1,2 王烨军1 张永利1 丁 勇1 罗 毅1 宋 莉1 廖万有1∗∗
( 1安徽省农业科学院茶叶研究所, 安徽祁门 245600; 2浙江大学环境与资源学院, 杭州 310029)
摘 要 研究了免耕、旋耕和深松 3 种耕作方式对茶园土壤紧实度、土壤含水率、土壤容重、
茶叶产量构成因素及茶叶产量的影响.结果表明: 3 种耕作方式对土壤容重和土壤紧实度的
影响效果为深松>旋耕>免耕.旋耕和深松能够打破粘盘层,降低深层土壤紧实度.0 ~ 30 cm 耕
层深松土壤容重较免耕下降 16.4%,土壤紧实度下降 13.4% ~27.5%;深松可以显著增加土壤
的储水空间,进而增强土壤持水能力,扩大土壤水库容,深松 15 ~ 30 cm 层含水量与免耕相比
增加 7.7%.不同耕作方式对土壤孔隙度影响不大.旋耕和深松方式下土壤比表面积增加,土壤
气体和液体的比例均明显升高.茶叶的光合速率和蒸腾速率的日变化曲线均为“双峰”型,气
孔因素是导致“午休”的主要原因.在深松方式下,茶树叶片蒸腾速率降低,芽叶密度增加,百
芽干质量和水分利用效率升高,茶叶产量分别比免耕和旋耕增加 17.6%和 6.8%.深松是皖东
地区茶园较为适宜的耕作方式.
关键词 茶园; 耕作方式; 土壤物理性状; 茶叶产量
文章编号 1001-9332(2015)12-3723-07 中图分类号 S152; S57.1 文献标识码 A
Effects of different tillage methods on tea garden soil physical characteristics and tea yield.
SU You⁃jian1,2, WANG Ye⁃jun1, ZHANG Yong⁃li1, DING Yong1, LUO Yi1, SONG Li1, LIAO
Wan⁃you1 ( 1Tea Research Institute, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Qimen 245600, An⁃
hui, China; 2College of Environmental and Resource Sciences, Zhejiang University, Hangzhou
310029, China) . ⁃Chin. J. Appl. Ecol., 2015, 26(12): 3723-3729.
Abstract: The effects of three tillage methods, i.e., no tillage, rotary tillage, deep tillage, on tea
garden soil compaction, soil moisture, soil bulk density, yield component factors and tea yield were
studied through field experiments in Langxi Country of Anhui Province. The results indicated that
the effects of three tillage methods on soil bulk density and soil compaction were in order of deep
tillage>rotary tillage>no tillage. Deep tillage and rotary tillage could effectively break the argillic ho⁃
rizon layer and decrease the soil compaction. Compared with no tillage, soil compaction and soil
bulk density (0-30 cm) under deep tillage decreased 16.4% and 13.4%-27.5%, respectively.
Deep tillage could significantly increase soil water storage space and enhance the water holding ca⁃
pacity of the soil. Compared with no tillage, the soil moisture of 15-30 cm soil layer was increased
by 7.7% under deep tillage. The different tillage methods had little effect on soil porosity. Rotary
tillage and deep tillage could increase soil specific surface area and the ratios of soil gas and soil li⁃
quid. The diurnal changes of photosynthetic rate and transpiration rate of tea both exhibited double⁃
peak pattern. There was a significant midday depression caused principally by stomatal factors. Un⁃
der deep tillage, the tea leaf transpiration rate decreased, shoot density increased, 100⁃bud dry
mass and water use efficiency increased significantly, and the tea yield increased by 17.6% and
6.8% compared with no tillage and rotary tillage, respectively. Deep tillage was the most appropriate
tillage practice in tea garden of east Anhui Province.
Key words: tea garden; tillage method; soil physical characteristics; tea yield.
∗国家茶叶产业技术体系土壤肥料岗位项目(CARS⁃23⁃07B)、国家技术创新工程试点安徽省专项资金项目(13Z03097)和黄山市重点科技计划
项目(2013KN⁃09)资助.
∗∗通讯作者. E⁃mail: wanyou@ 163.com
2015⁃04⁃14收稿,2015⁃10⁃09接受.
应 用 生 态 学 报 2015年 12月 第 26卷 第 12期
Chinese Journal of Applied Ecology, Dec. 2015, 26(12): 3723-3729
土壤耕作是农业生产中的一项重要措施,以不
同的外部机械力形式作用于土壤并从本质上改变土
壤的物理化学性状,调节土壤中水、肥、气、热等因
子,达到提高作物产量的目的[1-2] .传统的耕作方式
加剧了水土流失、耗能过多、效益降低[3] .郎溪县地
处安徽省东南部,是安徽省的主要产茶区之一.当地
由于长期延用传统的犁耕或免耕的耕作方式,使得
大部分茶园土壤的紧实度较高、容重增加、土壤通透
性不良、水分和养分的向上供给能力较差,制约了高
产优质茶叶鲜叶的产量和品质.Fererras等[4]在阿根
廷潘帕南部和 Dam等[5]在加拿大中部的研究表明,
免耕会促使表层土壤容重增加 10%左右.Yavuzcan
等[6]和 Ozpinar 等[7]在土耳其的研究表明,土壤容
重通常以机械阻力形式影响作物生长.另外,耕作方
式对土壤水分的利用效率有明显影响[8-11] .深耕可
以有效缓解土壤紧实,增加土壤通透性,提高土壤蓄
水能力和水分利用效率,实现作物增产和耕地的可
持续利用.深松不仅可以增加土壤疏松程度,对土壤
紧实具有良好的改善作用[12],还可以改良土壤通透
性,增加深层土壤蓄水能力,促进作物根系对深层土
壤水分的吸收利用,进而提高水分利用效率[13-14] .
土壤紧实度是影响作物生长和产量的重要指标,是
土壤对外界垂直穿透力的反抗作用的直接表现,反
映了土壤孔隙状况及团粒结构稳定性的大小[15] .合
理的耕作方式不仅可以改善土壤特性,还可以提高
田间水分利用效率,达到保水增产的目的,并有效促
进农田生态系统的良性循环,提高资源利用率[16] .
目前,有关不同耕作方式对土壤物理性状、肥效及作
物产量影响的研究较多,但多集中于一年生作物的
保护性耕作等方面,对多年生茶园的研究较少.本文
利用国家茶叶产业技术体系平台的田间试验,研究
不同耕作方式对茶园土壤理化性状及茶叶产量的影
响,探索低山丘陵茶园的合理耕作措施,以期为茶叶
生产和耕作方式的优化提供技术依据.
1 研究地区与研究方法
1 1 研究区概况
研究区位于安徽省郎溪县十字铺茶场试验园
(31°14′29″ N,119°17′38″ E),属亚热带季风性气候
区,年均气温 16. 4 ℃,无霜期 286 d,年降雨量在
1100 ~ 1500 mm, 5—9 月降雨量占全年降水的
75 4%.土壤类型为第四纪红土母质发育而成的黄
红壤,土层深厚,地貌为丘陵低岗,0 ~ 30 cm 土层土
壤含有机质 15.24 g·kg-1、全氮 1.12 g·kg-1、有效
磷 12.54 mg·kg-1、速效钾 85.67 mg·kg-1,盐基饱
和度 19.5%,pH 4 27.种植的茶树品种为‘祁门槠叶
种’,茶树长势一般.茶园年施用纯氮 24 kg,N ∶ P ∶
K施肥比例为 3 ∶ 1 ∶ 1,施肥种类主要为茶叶专用
肥并配施尿素,每年施肥 3 次,春茶施肥 40%,夏茶
施肥 30%,秋冬基肥 30%,其中,磷、钾肥均以基肥
一次性施入.施肥方式为开沟覆土.
1 2 试验设计
试验于 2009年开始,设 3个处理:免耕、旋耕和
深松.小区面积为 1000 m2,3次重复.每年耕作 2次,
分别为春茶前施追肥时期(3 月 15 日左右)和深秋
施基肥时期(10 月 15 日左右).深松处理采用 1PS⁃
150型深松机耕作,深度 15 ~ 25 cm;旋耕处理采用
茶园专用 C⁃12 型履带式旋耕机旋耕,深度 12 ~ 15
cm.分别于 2013和 2014年进行试验数据的采集.
1 3 测定指标与方法
1 3 1土壤紧实度的测定 分别在每年 4 月 10 日
和 10月 25 日测定土壤紧实度,采用土壤紧实度仪
(TJSD⁃750Ⅲ型)测定 0 ~ 30 cm 土层的紧实度.每小
区以 S型布点法测定,每样点重复 8次.
1 3 2 土壤容重和三相比的测定 分别在春茶期(4
月 10 日)、秋冬封园前(10月 25 日)测定土壤容重,
采用环刀法,每 5 cm为一层,测定 0 ~ 30 cm 土层深
度的土壤容重,并计算 0 ~ 10、10 ~ 20 和 20 ~ 30 cm
土层的平均土壤容重.采用比重瓶法测定土壤 0 ~ 30
cm土壤平均三相比.
1 3 3土壤含水量的测定 分别在春茶期、夏茶期
(6 月 20 日)和秋冬封园前利用烘干法测定土壤含
水量.用土钻取 0~30 cm土层土壤,每 5 cm为一层,
110 ℃烘干至恒量,计算土壤含水量.
1 3 4叶片蒸腾速率和光合速率的测定 在春茶采
摘期(4月 11—15 日)连续检测 4 次,取平均值.选
择在充分自然光下完全展开的健康功能叶(一芽三
叶、第二叶位),利用英国产 CI⁃310 型光合作用仪,
于 7:00—19:00,每 1 h测定 1次,每处理 5株,每株
测定 3片叶子,每张叶片待读数稳定后取 6 个数值
进行平均.待测叶片在饱和光强下(使用 LED提供光
源)的叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr),测定时
使用开放气路,空气流速为 0.5 L·min-1,叶温 20 ~
25 ℃ .叶片水分利用效率 WUE= Pn / Tr .
1 3 5 土壤养分的测定 采用重铬酸钾容量法[17]
测定土壤有机质含量,采用凯氏定氮法[17]测定全氮
含量,利用 PB⁃10型 pH计测定土壤 pH值.
1 3 6茶叶产量及其构成因素的测定 在春茶期和
4273 应 用 生 态 学 报 26卷
夏茶期采用平方尺法在试验茶行上随机选取芽叶密
度计数区域,每处理选择 3 m2,重复 3 次.每处理采
摘标准一芽三叶 200~300 个,微波杀青、烘干,测定
百芽干质量.对各处理茶行的鲜叶采摘量进行计产,
每个茶行各取计产鲜叶 1000 g,微波杀青固样,计算
鲜叶含水量,得到干茶产量.
1 4 数据处理
采用 Excel 2007、SPSS 16.0 和 Origin 8.5 软件
对数据进行统计分析.采用单因素方差分析法(one⁃
way ANOVA)和 Duncan 法进行方差分析和多重比
较(α= 0.05).
2 结果与分析
2 1 耕作方式对土壤紧实度的影响
由图 1可以看出,随着土壤深度的增加,免耕、
旋耕和深松处理的土壤紧实度均呈现明显的增加趋
势;从 2013年到 2014年土壤紧实度逐渐降低,平均
降低幅度为深松>旋耕>免耕,其中,深松处理土壤
紧实度降低显著,平均降幅达 22.4%.2013 年 4、10
月以及 2014年 4、10月旋耕处理土壤紧实度较免耕
处理分别下降 14.1%、2.5%、1.7%和 7.2%,而深松
处理土壤紧实度较免耕处理分别下降 27. 5%、
13 4%、21.9%和 26.6%.由此可见,3 种耕作处理对
茶园土壤紧实度的影响以深松最大,旋耕次之,免耕
最小,深松处理可以较好地改善茶园土壤疏松程度,
降低深层土壤紧实度.
2 2 耕作方式对土壤含水量的影响
土壤含水量是影响作物生长的重要因素,也是
判断土壤环境是否干旱的重要指标[18] .耕作活动可
改变土壤的水力学特性,影响土壤的持水和导水能
力[19-20] .由表 1可以看出,随着土壤深度的增加,免
耕、旋耕和深松处理的土壤含水量均呈现逐渐增加
的趋势.3种耕作方式 0 ~ 10 cm 土层土壤含水量在
2013年表现为免耕>深松>旋耕,在 2014 年表现为
旋耕>免耕>深松;15 ~ 30 cm 土层土壤含水量在 2
个年度中均表现为深松>旋耕>免耕;10 ~ 15 cm 土
层土壤含水量在不同耕作方式下差异不大,表明该
层土壤受耕作方式的影响较小.
2013年旋耕和深松处理0~30 cm耕层土壤平均
含水量度分别为 15.3%和 16.1%,比免耕处理分别
提高 2.1%和 7.3%,而 2014 年旋耕和深松处理 0 ~
30 cm耕层土壤含水量分别为 15.6%和 16.0%,比免
耕处理分别提高 5.4%和 8.1%.这表明 3种耕作方式
对土壤含水量的影响表现为深松>旋耕>免耕,深松
可以显著增加土壤储水空间,进而增强土壤的持水
能力,扩大土壤水库容,0~30 cm耕层中耕作方式对
15~30 cm深层土壤含水量的影响更大.
2 3 耕作方式对土壤容重和三相比的影响
由表 2可以看出,在同一土层内,3 种耕作方式
下的土壤容重表现为免耕>旋耕>深松,且差异显著.
图 1 不同耕作方式对土壤紧实度的影响
Fig.1 Effects of different tillage methods on soil density.
NT: 免耕 No tillage; RT: 旋耕 Rotary tillage; DT: 深松 Deep tillage. 下同 The same below.
527312期 苏有健等: 不同耕作方式对茶园土壤物理性状及茶叶产量的影响
表 1 不同耕作方式对土壤含水量的影响
Table 1 Effects of different tillage methods on soil moisture content (%)
日期
Date
处理
Treatment
土 层 Soil layer (cm)
0~5 5~10 10~15 15~20 20~25 25~30
2013⁃04 NT 12.68±1.45a 13.14±2.20a 14.52±2.05a 15.25±1.98c 16.35±1.00c 18.16±1.26b
RT 11.15±0.80c 12.68±2.01a 14.43±1.12a 16.18±1.90b 18.04±1.75b 18.85±2.59b
DT 11.79±1.24b 12.89±1.16a 15.06±3.21a 17.15±2.12a 19.04±3.00a 20.22±3.17a
2013⁃10 NT 12.05±2.08a 12.84±3.13a 14.12±1.47a 15.45±1.00b 16.05±2.43c 18.52±1.56b
RT 12.67±2.03a 13.08±1.70a 14.62±1.48a 15.98±1.10a 18.34±2.93a 19.18±2.62a
DT 11.89±0.43b 12.36±0.85a 15.24±1.87a 16.89±1.20a 18.74±2.40a 20.53±3.00a
2014⁃04 NT 13.17±1.12a 13.69±1.86a 14.49±3.29a 15.93±2.07a 17.11±2.42b 19.23±1.96c
RT 11.00±1.10b 11.90±0.77b 13.79±0.92ab 16.11±1.32a 18.45±1.40a 20.33±2.33b
DT 11.66±1.74b 12.35±0.52ab 13.58±1.63b 15.76±2.55a 17.92±1.62ab 19.74±2.00bc
2014⁃10 NT 12.00±3.14a 12.15±1.45a 13.32±1.59a 14.64±2.15b 15.89±1.97b 17.75±2.83c
RT 11.31±1.85a 12.05±2.00a 13.00±2.17a 14.77±1.75b 16.25±2.26ab 19.73±1.88b
DT 12.50±2.46a 13.12±1.03a 14.05±2.31a 15.88±2.08a 16.94±1.84a 21.37±1.79a
NT: 免耕 No tillage; RT: 旋耕 Rotary tillage; DT: 深松 Deep tillage. 同列不同字母表示差异显著(P<0.05) Different letters in the same column
meant significant difference at 0.05 level. 下同 The same below.
不同土层土壤容重表现为 20 ~ 30 cm >10 ~ 20 cm >
0~10 cm.在 2013年,免耕处理 20~30 cm土层土壤
容重最高,达 1.55 g·cm-3,深松处理 0~10 cm土层
最低,为 1.32 g·cm-3;在 2014 年,免耕处理 20 ~ 30
cm土层土壤容重最高,达 1.52 g·cm-3,深松处理
20~30 cm土层最低,为 1.25 g·cm-3 .2 个年度 3 个
土层深松处理的平均土壤容重比免耕处理降低了
16.4%.不同耕作处理对土壤孔隙度的影响不明显,
表 2 不同耕作方式对土壤容重和孔隙度的影响
Table 2 Effects of different tillage methods on soil bulk
density and soil porosity
年
Year
土层
Soil layer
(cm)
处理
Treatment
土壤容重
Soil bulk
density
(g·cm-3)
土壤孔隙度
Soil
porosity
(%)
2013 0~10 NT 1.48±0.09a 42.25±3.63a
RT 1.41±0.06a 43.63±5.06a
DT 1.32±0.01b 45.19±2.72a
10~20 NT 1.53±0.10a 41.94±6.70b
RT 1.45±0.11b 43.56±4.57a
DT 1.37±0.06c 45.74±3.29a
20~30 NT 1.55±0.08a 40.98±1.38b
RT 1.43±0.04b 44.36±3.15a
DT 1.35±0.09c 45.29±5.02a
2014 0~10 NT 1.45±0.02a 42.30±1.49b
RT 1.39±0.05ab 43.59±4.50ab
DT 1.30±0.01b 46.72±2.09a
10~20 NT 1.50±0.09a 42.04±3.26a
RT 1.44±0.15a 44.64±4.30a
DT 1.29±0.06b 45.99±3.91a
20~30 NT 1.52±0.12a 40.16±2.00b
RT 1.35±0.03b 45.26±4.17a
DT 1.25±0.04c 46.03±2.45a
只在 2个年度旋耕和深松处理 20 ~ 30 cm 土层土壤
孔隙度显著高于免耕处理.由此可见,旋耕和深松方
式可以降低茶园土壤容重、增加土壤孔隙度,且耕作
方式对土壤的影响主要集中在 20~30 cm土层.
由图 2可以看出,不同耕作方式对茶园土壤气、
液、固三相比有显著影响.与免耕相比,深松和旋耕
处理的土壤气体和液体比例明显升高.2013 年旋耕
和深松处理的土壤气、液体之和所占比例比免耕处
理分别提高 3.6%和 5.4%,2014年分别提高 3 3%和
10 6%.这表明对茶园土壤进行深松或旋耕可以打
破粘盘层,降低深层土壤容重,增加土壤比表面积,
有利于茶树根系伸展及对水分和养分的吸收利用.
2 4 耕作方式对茶叶光合生理作用的影响
由图 3可以看出,3 种耕作方式下茶叶光合速
率(Pn)日变化均呈双峰曲线,低峰出现在 14:00,最
高峰出现在 10:00,次高峰出现在 16:00;在 10:00
的峰值点,深松和旋耕 Pn比免耕分别增加 15.1%和
12.4%.3种耕作方式下茶树叶片蒸腾速率(Tr)日变
化均呈双峰曲线,分别出现在 12:00 和 16:00,最低
值出现在 14:00;在 12:00 的峰值点,Tr表现为免耕>
旋耕>深松.3 种耕作方式下茶树叶片水分利用效率
(WUE)日变化趋势均先降低后升高.与免耕相比,
旋耕和深松有利于茶树在生长过程中降低植株水分
向外界的耗散,增加叶片水分通量,提高叶片的水分
利用效率,使茶树在生长旺盛时期保持较高的光合
能力.
2 5 耕作方式对茶叶产量及其构成因素的影响
由表 3 可见,2013 年茶树芽叶密度表现为旋耕>深
松>免耕,旋耕和深松处理比免耕处理分别增加
6273 应 用 生 态 学 报 26卷
图 2 不同耕作方式下土壤三相比
Fig.2 Three phase ratio of soil under different tillage methods.
s: 固体 Solid; l: 液体 Liquid; g: 气体 Gaseous.
图 3 不同耕作方式对茶树叶片光合作用的影响
Fig.3 Effects of different tillage methods on photosynthesis.
26 9%和 6.4%,其中,旋耕与免耕处理的芽叶密度
差异显著;2014年芽叶密度表现为深松>旋耕>免
表 3 不同耕作方式下茶叶产量及其构成因素
Table 3 Tea yield and its components under different till⁃
age methods
年
Year
处理
Treatment
芽叶密度
Shoot density
( ind·m-2)
百芽干质量
100⁃bud
dry mass
(g)
产量
Yield
(kg·hm-2)
2013 NT 981±65b 22.15±2.04ab 1665±32b
RT 1245±42a 20.49±1.45b 1787±49a
DT 1044±50ab 25.32±1.93a 1809±54a
2014 NT 1008±74b 19.54±1.15c 1679±55c
RT 1116±35b 21.62±2.34b 1895±62b
DT 1278±31a 26.37±1.85a 2125±70a
耕,旋耕和深松处理比免耕处理分别增加 10.7%和
26 7%.另外,2014年深松处理土壤茶树芽叶密度比
2013年有所增多.2 个年度深松处理茶叶百芽干质
量均高于旋耕和免耕处理,2014 年 3 个耕作处理表
现为深松>旋耕>免耕.
不同耕作方式对茶叶产量有显著影响.3种耕作
处理的茶叶产量在 2013 和 2014 年均表现为深松>
旋耕>免耕,深松处理茶园的茶叶年产量比免耕处
理和旋耕处理分别增加 17.6%和 6.8%.
3 讨 论
本研究表明,与免耕相比,深松和旋耕可以有效
降低土壤容重,增加深层土壤含水量,改善土壤三相
比结构,提高土壤气、液体所占比例,尤其是旋耕方
式与其他两种耕作方式存在显著性差异.由于旋耕
采用的是旋耕平耙方式,可以有效地破除粘盘层,降
727312期 苏有健等: 不同耕作方式对茶园土壤物理性状及茶叶产量的影响
低土壤容重,增加土壤孔隙度,提高土壤渗水速度,
扩大了土壤与外界的接触面积,进而增加土壤蓄水
容量[8] .深松对土壤的扰动程度不高,加深耕层,疏
松土壤,可以改善土壤的渗透性,增加深层土壤蓄水
量,提高旱地蓄水保墒性能,进而提高作物产量和水
分利用效率[21-23] .土壤旋耕和深松虽然降低了 0 ~
10 cm表层土壤含水量,但能显著提高 20~30 cm深
层土壤含水量,改善了土壤墒情,提升土壤耕层质
量,促进茶树根系向深处伸展,为高产优质奠定了
基础.
蒸腾速率的大小对叶片水分利用效率具有显著
的调控作用[24-25] .本研究表明,不同耕作处理对茶
树叶片蒸腾速率有显著影响,表现为免耕>旋耕>深
松.茶树蒸腾强度的变化与水分的传输、矿质营养的
吸收转化能力和对逆境的适应能力相关[26] .茶树叶
片蒸腾速率的大小受多种因素的影响[27],主要有叶
片组织结构、根系供水能力、气孔导度、光辐射等.本
研究表明,深松更有利于茶树在生长旺盛期保持较
高的叶片水分利用效率,有利于叶片持嫩度的提高.
耕作方式可以改善土壤对作物的供水能力大
小,直接影响作物的生长和产量.有研究认为,深松
可有效改善深层土壤结构,增加土壤通透性能,使土
壤含水量提高 3.0%,水分利用率提高 9.7%,提高旱
地蓄水保墒性能,促进作物的根长、根深及根量,为
有效利用土壤水分及养分创造了条件,从而达到抗
旱增产的目的[28] .本研究表明,深松、旋耕均可以降
低茶园土壤容重,改善茶树耗水特性,降低叶片水分
蒸发量,进而提高茶叶产量,其中以深松的效果最
好.但由于茶树的生长受不同地区的小气候环境条
件影响存在较大差异,难以做到不同地区茶园耕作
效果的一致性.因此,在本试验条件下,实施深松方
式是皖东地区保持土壤低容重、低紧实度、提高茶叶
产量较为适宜的茶园耕作方式.
4 结 论
不同耕作方式对茶园土壤物理性状有显著影
响,随着土壤深度的增加,免耕、旋耕和深松的土壤
紧实度均呈现逐渐增加的趋势.不同耕作方式对土
壤紧实度的影响表现为免耕>旋耕>深松,其中,深
松处理土壤紧实度平均下降 22.4%.深松可以显著
增加土壤的储水空间,进而增强土壤的持水能力,对
15~30 cm深层土壤含水量的提高更为明显.
不同耕作方式对土壤容重的影响表现为免耕>
旋耕>深松,深松和旋耕方式可以显著降低茶园的
土壤容重、增加土壤孔隙度,改善土壤三相比;相对
于免耕,土壤气、液体所占比例均明显升高.
深松和旋耕有助于茶树的芽叶密度和百芽干质
量的增加,同时叶片的蒸腾速率明显下降,叶片水分
利用效率提高.相较于免耕和旋耕茶园,深松茶园的
茶叶产量分别增加 17.6%和 6.8%.
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作者简介 苏有健,男,1984年生,硕士. 主要从事茶园土壤
环境与茶树营养调控研究. E⁃mail: syjaff1984@ sina.com
责任编辑 孙 菊
927312期 苏有健等: 不同耕作方式对茶园土壤物理性状及茶叶产量的影响